De hvilemembranpotensial eller hvilepotensial oppstår når membranen til et neuron ikke endres av eksiterende eller hemmende handlingspotensialer. Det oppstår når nevronet ikke sender noe signal, i et øyeblikk av hvile. Når membranen er i ro, har det indre av cellen en negativ elektrisk ladning i forhold til det ytre..
Hvilemembranpotensialet er omtrent -70 mikrovolt. Dette betyr at innsiden av nevronet er 70 mV mindre enn utsiden. I tillegg er det på dette tidspunktet flere natriumioner utenfor nevronet og flere kaliumioner inni..
Artikkelindeks
For at to nevroner skal kunne utveksle informasjon, må det gis handlingspotensialer. Et handlingspotensial består av en rekke endringer i membranen til aksonet (forlengelse eller "ledning" i nevronet).
Disse endringene får forskjellige kjemikalier til å bevege seg fra innsiden av aksonen til væsken rundt den, kalt ekstracellulær væske. Utvekslingen av disse stoffene produserer elektriske strømmer.
Membranpotensialet er definert som den elektriske ladningen som eksisterer på membranen til nerveceller. Spesielt refererer det til forskjellen i elektrisk potensial mellom neurons indre og utside.
Hvilemembranpotensialet innebærer at membranen er relativt inaktiv og hviler. Det er ingen handlingspotensialer som påvirker deg på den tiden.
For å studere dette har nevroforskere brukt blekksprutaksoner på grunn av deres store størrelse. For å gi deg en ide er aksonen til denne skapningen hundre ganger større enn den største axonen til et pattedyr..
Forskere plasserer den gigantiske aksonen i en container med sjøvann, slik at den kan overleve i et par dager.
For å måle de elektriske ladningene som produseres av aksonen og dens egenskaper, brukes to elektroder. En av dem kan gi elektriske strømmer, mens en annen tjener til å registrere meldingen fra axonen. En veldig fin type elektrode brukes til å unngå skade på aksonen, kalt en mikroelektrode..
Hvis en elektrode plasseres i sjøvannet og en annen innsettes inne i aksonen, observeres det at sistnevnte har en negativ ladning i forhold til den ytre væsken. I dette tilfellet er forskjellen i elektrisk ladning 70 mV.
Denne forskjellen kalles membranpotensialet. Det er derfor det sies at hvilemembranpotensialet til en blekksprutakson er -70 mV.
Nevroner utveksler meldinger elektrokjemisk. Dette betyr at det er forskjellige kjemikalier i og utenfor nevronene som, når de øker eller reduserer inngangen til nerveceller, gir forskjellige elektriske signaler.
Dette skjer fordi disse kjemikaliene har en elektrisk ladning, og det er derfor de kalles "ioner".
Hovedionene i nervesystemet vårt er natrium, kalium, kalsium og klor. De to første inneholder en positiv ladning, kalsium har to positive ladninger og klor har en negativ ladning. Imidlertid er det også noen negativt ladede proteiner i nervesystemet vårt..
På den annen side er det viktig å vite at nevroner er begrenset av en membran. Dette gjør at visse ioner når det indre av cellen og blokkerer andres passasje. Derfor sies det å være en semipermeabel membran..
Selv om konsentrasjonene av de forskjellige ionene blir prøvd å balansere på begge sider av membranen, tillater det bare noen av dem å passere gjennom ionekanalene.
Når det er et hvilemembranpotensial, kan kaliumioner lett passere gjennom membranen. Imidlertid har natrium- og klorioner en vanskeligere tid å passere gjennom på dette tidspunktet. Samtidig forhindrer membranen negativt ladede proteinmolekyler fra å forlate det indre av nevronet..
I tillegg starter også natrium-kaliumpumpen. Det er en struktur som beveger tre natriumioner ut av nevronet for hver to kaliumioner som den introduserer i den. Dermed blir flere natriumioner observert utenfor og mer kalium inne i cellen ved hvilemembranpotensialet..
For at meldinger skal sendes mellom nevroner, må det imidlertid forekomme endringer i membranpotensialet. Det vil si at hvilepotensialet må endres.
Dette kan skje på to måter: depolarisering eller hyperpolarisering. Deretter vil vi se hva hver av dem betyr:
Anta at forskerne i forrige tilfelle plasserer en elektrisk stimulator på aksonen som endrer membranpotensialet på et bestemt sted..
Ettersom det indre av aksonen har en negativ elektrisk ladning, vil en depolarisering oppstå hvis en positiv ladning påføres dette stedet. Dermed vil forskjellen mellom den elektriske ladningen på utsiden og innsiden av aksonen bli redusert, noe som betyr at membranpotensialet vil avta..
Ved depolarisering blir membranpotensialet i ro, og reduseres mot null.
Mens det i hyperpolarisering er en økning i cellens membranpotensial.
Når det gis flere depolariserende stimuli, endrer hver og en av seg membranpotensialet litt mer. Når den når et visst punkt, kan den snu brått. Det vil si at innsiden av aksonen når en positiv elektrisk ladning og utsiden blir negativ..
I dette tilfellet overskrides hvilemembranpotensialet, noe som betyr at membranen er hyperpolarisert (mer polarisert enn vanlig).
Hele prosessen kan ta omtrent 2 millisekunder, og deretter går membranpotensialet tilbake til sin normale verdi..
Dette fenomenet med rask inversjon av membranpotensialet er kjent som handlingspotensialet, og det innebærer overføring av meldinger gjennom aksonen til terminalknappen. Verdien av spenningen som produserer et handlingspotensial kalles "eksitasjonsterskel".
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.